■ 王昊

钢轨是铁路线路中最为重要的设备之一，其主要作用是支撑并引导机车车辆的车轮，在列车运行中直接承受来自车轮的载荷和冲击。其状态是否完好直接关系到列车的运行安全。钢轨疲劳损伤后，主要表现为轨头磨耗，包括垂直磨耗、侧面磨耗等，这些损伤直接影响铁路的运营安全，因此对钢轨轨头轮廓进行定期检测十分重要。钢轨轮廓及磨耗检测系统（简称系统）正是基于这一目的研发的动态检测系统。

1 系统结构

系统由三部分组成，包括激光摄像组件、数据处理单元、波形编辑单元（见图1）。安装在构架上由4对激光器、摄像机组成的激光摄像组件将钢轨轮廓图像采集并传输至图像处理计算机，图像处理计算机将采集图像进行模式匹配、图像拟合、特征点分析计算后，将处理结果传输至数据合成及控制计算机，由其完成多路数据采集、里程校对、超限分析等功能，同时通过网络将数据及分析结果发送至波形显示、数据编辑计算机，完成超限编辑、波形显示、报表打印等任务。

2 系统功能

系统是结合使用激光摄像三角测量和图像处理技术的钢轨外形测量系统，用于测量从轨底到钢轨顶面的整个钢轨轮廓。系统结合列车运行条件下钢轨轮廓面特征信息的变化规律，设计出一套钢轨轮廓面信息的自动检测方法，具有高分辨率图像实时采集和处理功能，可快速、高效地识别大数据量信息中的特征值。同时，针对列车晃动与振动等情况，在复杂路况和环境条件下，系统具有较高的稳定性和可靠性。……